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Gli organoidi sono strutture simili a organi miniaturizzate cresciute in condizioni di coltura tridimensionali che imitano il microambiente dell'organo e includono i fattori intrinseci necessari per l'auto-organizzazione e l'auto-rinnovamento nello sviluppo dell'organo stesso. Gli organoidi possono essere derivati da cellule staminali pluripotenti (PSC) o da cellule derivate da tessuti adulti (cellule staminali o progenitrici)1. Sebbene la loro accurata organizzazione simile a un organo e la somiglianza funzionale con l'organo specifico li rendano strumenti preziosi per la modellazione della malattia, necessitano ancora di ulteriori miglioramenti in termini di standardizzazione della coltura. In particolare, sono stati pubblicati diversi protocolli per la generazione di organoidi epatici, che si differenziano per complessità e riproducibilità2. Ad esempio, gli organoidi delle gemme epatiche sviluppati da Takebe et al. assumono la forma di strutture dense e multicellulari contenenti le seguenti cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC): progenitori endodermici epatici, cellule endoteliali della vena ombelicale umana (HUVECs) e cellule staminali mesenchimali (MSC). Tuttavia, tali organoidi non hanno capacità di autorinnovamento a lungo termine 3,4.
Da una prospettiva storica, Huch et al. hanno riportato per la prima volta la produzione di organoidi epiteliali epatici umani derivati da tessuti adulti, in cui le cellule si polarizzano e si specializzano per riprodurre aspetti dell'epitelio nativo5. Quindi, Guan et al. hanno utilizzato organoidi epatici derivati da iPSC per modellare la sindrome di Alagille (ALGS), una rara malattia genetica associata alla riduzione del dotto biliare all'interno del fegato6. Entrambi questi organoidi hanno capacità di auto-rinnovamento e possono acquisire funzioni di epatociti maturi, come la secrezione di bile e albumina, l'accumulo di glicogeno e la disintossicazione da farmaci specifici per il fegato. In un recente studio, Ramli et al. hanno introdotto un modello di organoide epatico derivato da PSC contenente reti funzionali di canalicoli biliari tra cellule polarizzate simili a epatociti (HLC) che svuotano i farmaci colestatici in cisti biliari composte da cellule simili ai colangiociti (CLC)7.
Questo studio presenta una coltura unica per la generazione di organoidi epatici endodermici derivati da iPSC, chiamati eHEPO. La coltura e la differenziazione delle iPSC nell'endoderma sono descritte passo dopo passo e viene dimostrata la generazione di eHEPO da progenitori arricchiti di EpCAM+. Infine, viene descritta la caratterizzazione della funzionalità e dell'organizzazione strutturale degli eHEPO, nonché la crioconservazione degli organoidi.